什麼是鑽石標準 (EIP-2535)？它如何解決合約規模限制？

鑽石標準 (EIP-2535) 概述

1. 鑽石標準，正式名稱為 EIP-2535，是一項旨在在以太坊區塊鏈上實現模塊化和可升級智能合約的規範。它引入了一種模式，其中多個合約功能可以分組為稱為“方面”的單獨邏輯組件，所有這些組件都可以通過單個代理地址訪問。這種架構允許開發人員以可維護的方式組織代碼，而無需重新部署整個合約。

2. 鑽石合約充當中央樞紐，根據函數選擇器將函數調用委託給各個方面。每個方面都包含一組相關的功能，並且可以隨著時間的推移添加、替換或刪除。這種委託機制依賴於以太坊後備功能，使用存儲在持久存儲合約中的查找表來適當地路由外部調用。

3. EIP-2535 的關鍵創新之一是其使用功能選擇器映射。當用戶調用鑽石合約上的函數時，回退邏輯會檢查註冊表，該註冊表將每個 4 字節函數選擇器映射到實現它的方面的地址。如果找到匹配項，則使用delegatecall將調用委託給該方面，保留原始合約的上下文。

4. 該標准定義了一組管理功能（通常在特殊治理方面實現），允許授權實體修改方面註冊表。這些操作包括添加新功能、替換現有實現以及刪除過時的實現。這種動態結構支持合約系統的長期演進，同時為用戶保持一致的界面。

5. 由於鑽石本身不直接包含業務邏輯，因此它仍然是輕量級的。所有重要代碼都駐留在方面，可以獨立審核、測試和優化。這種分離通過最小化中央合約的攻擊面並實現對升級的精細訪問控制來增強安全性。

解決合約規模限制

1. 以太坊對合約字節碼的大小施加了硬性限制，由於區塊 Gas 限制和初始化成本限制，目前上限約為 24KB。傳統的整體合約在實現具有眾多功能的複雜應用程序時經常會遇到這個上限，如果沒有解決方法，進一步的開發就不可能實現。

2. 鑽石標准通過將邏輯分佈在多個較小的方面合約上來規避這一限制。每個方面都處理一個特定的領域（例如代幣轉移、所有權管理或質押機制），而不是將所有功能捆綁到一個超大的合約中，並且遠低於規模閾值。

3. 由於只有 Diamond 代理存儲狀態並路由調用，因此其部署的字節碼仍然很少。實際的可執行代碼位於外部的facet中，允許整個系統超出每個合約的大小限制，同時仍然遵守以太坊的規則。這使得項目能夠構建廣泛的去中心化應用程序，否則這些應用程序在技術上是不可行的。

4、升級和擴展不需要重新部署整個系統。新的方面可以單獨部署，並通過治理機制鏈接到鑽石。這意味著功能可以隨著時間的推移無限期地增長，僅受到部署成本等經濟因素的限制，而不受技術字節碼限制。

5. 通過解耦關注點並實現增量增長，EIP-2535 改變了大規模 dApp 的結構方式。從 DAO 到 NFT 平台等項目都利用這種模式來避免在開發過程中遇到編譯障礙，確保更順暢的迭代周期並減少技術債務。

採用和安全考慮

1. 幾個備受矚目的 DeFi 和 Web3 項目已經採用了 Diamond 模式來管理複雜性和可擴展性。它支持無中斷升級的能力使其對於需要持續改進而不中斷用戶交互的協議特別有吸引力。

2. 治理在保護基於鑽石的系統方面發揮著關鍵作用。對構面修改功能的訪問控制不當可能會導致未經授權的更改或惡意代碼注入。最佳實踐建議使用多重簽名錢包或時間鎖機制來保護更新過程。

3. 審計鑽石合約需要仔細分析核心代理和所有註冊方面。攻擊者可能會利用存儲佈局的不一致或有缺陷的委託邏輯。 Solidity 存儲佈局分析器等工具有助於確保各方面之間的兼容性並防止靜默數據損壞。

4. 事件記錄對於透明度至關重要。對 Facet 註冊表的每次更改都應該發出一個事件，以便鏈外服務和用戶可以跟踪修改。如果沒有適當的監控，意外行為可能會被忽視，從而破壞對系統的信任。

5. 雖然功能強大，但該模式增加了體系結構的複雜性。開發人員必須徹底理解委託調用語義，包括與自毀指令、回退處理和跨面重入相關的風險。即使各個方面看起來安全，濫用也可能導致不可逆轉的漏洞。

常見問題解答

如果兩個方面實現相同的函數選擇器會發生什麼？如果菱形內的兩個刻面註冊了相同的功能選擇器，則最後應用的功能選擇器優先。鑽石的放大鏡功能可用於檢查當前映射並檢測衝突。覆蓋應該是有意的並仔細管理，以防止意外覆蓋。

鑽石合約會失去其各個方面的訪問權嗎？一旦某個方面從註冊表中刪除，它的功能就無法通過鑽石訪問。但是，部署的方面合約仍然在鏈上，並且如果不依賴委託調用，則仍然可以保留狀態或包含可調用函數。正確的文檔和版本控制有助於防止功能丟失。

鑽石標準與 ERC-165 兼容嗎？是的，EIP-2535 包含與 ERC-165 的集成以進行接口檢測。 Diamonds 可以通過“supportsInterface”方法公開一種標準化的方式來查詢支持的接口，從而增強與錢包、瀏覽器和其他依賴接口檢查的工具的互操作性。

在構面中如何處理類似構造函數的初始化？ Facet 不能使用構造函數，因為它們是獨立部署的，然後鏈接到菱形。相反，初始化邏輯通常是通過在設置期間通過委託調用調用的專用初始化函數來執行的。這些功能必須是冪等的並防止重新進入，以避免國家腐敗。